一種應(yīng)用于阿貝折射儀的光源及刻度照明實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于阿貝折射儀的光源及刻度照明實(shí)驗(yàn)裝置。它是在一個(gè)遮光箱體內(nèi)設(shè)置一單色儀及三只頻譜范圍不同的光源，通過單色儀控制器可以設(shè)定單色儀輸出單色光的波長。氚氣自發(fā)光管置于折射率刻度板后面，作為其照明光源。設(shè)定所需單色光的波長，利用單色儀輸出的單色光作為阿貝折射儀的光源，即可測量某一透明介質(zhì)對(duì)該波長單色光的折射率，并且可以很方便地從氚氣自發(fā)光管照亮的折射率刻度板上讀取折射率的值。本發(fā)明采用單色儀來獲得單色光源，該光源單色性能好，波長連續(xù)可調(diào)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以測量多組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不易雷同。采用氚氣自發(fā)光管照亮折射率刻度板，不受環(huán)境光線影響，不需外供能源，工作壽命長。
【專利說明】—種應(yīng)用于阿貝折射儀的光源及刻度照明實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)裝置，具體是涉及一種應(yīng)用于阿貝折射儀的光源及刻度照明實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]折射率是透明材料的一個(gè)重要光學(xué)常數(shù)。測定透明材料折射率的方法很多，如最小偏向角法和全反射法等，最小偏向角法具有測量精度高、被測材料折射率的大小不受限制、不需要已知折射率的標(biāo)準(zhǔn)試件而能測出被測材料的折射率等優(yōu)點(diǎn)。但是被測材料要制成棱鏡，而且對(duì)棱鏡的技術(shù)條件要求高，不便快速測量。全反射法具有測量方便快捷，對(duì)環(huán)境要求不高，不需要單色光源等特點(diǎn)。然而，因?yàn)槿瓷浞▽儆诒容^測量，故其測量準(zhǔn)確度不高(大約Λη = 3X 10_4)，被測材料折射率的范圍受到限制(約為1.3000?1.7000)，且對(duì)固體材料還需制成試件。盡管如此，在一些精度要求不高的測量中，全反射法仍被廣泛使用。
[0003]阿貝折射儀就是根據(jù)全反射原理制成的一種專門用于測量透明或半透明液體和固體折射率及色散率的儀器，它還可用來測量糖溶液的含糖濃度，是石油化工、光學(xué)儀器、食品工業(yè)等有關(guān)工廠、科研機(jī)構(gòu)及學(xué)校的一種常用儀器。
[0004]用阿貝折射儀測透明介質(zhì)折射率實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中一個(gè)常見的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，阿貝折射儀測透明介質(zhì)折射率實(shí)驗(yàn)裝置存在以下不足:
[0005]其一，實(shí)驗(yàn)時(shí)一般采用自然光或室內(nèi)的日光燈做照明光源，實(shí)驗(yàn)效果受儀器所在位置處的采光條件影響很大，特別是陰雨天或傍晚效果極差。也有采用白熾燈、白光LED光源或單色LED光源作為照明光源的，但是無論是經(jīng)消色散處理還是直接測量，都只能測得介質(zhì)對(duì)某一波長單色光的折射率，實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生數(shù)據(jù)也容易雷同。
[0006]其二，采用聚光鏡照亮折射率刻度板，讀取折射率的值。這種方法同樣受環(huán)境光線影響很大，實(shí)驗(yàn)效果不好，而且實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，聚光鏡很容易脫落或陷進(jìn)去，這時(shí)就無法照亮折射率刻度板，無法讀數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提出一種應(yīng)用于阿貝折射儀的光源及刻度照明實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置采用單色儀來獲得單色光源，該光源單色性能好，波長連續(xù)可調(diào)，不用消色散處理就可以直接測量介質(zhì)對(duì)一定范圍任意波長單色光的折射率。采用氚氣自發(fā)光管照亮折射率刻度板，這種方法不受環(huán)境光線影響，不需外供能源和導(dǎo)線，工作壽命長，超過二十年亮度不衰減，可以方便地讀取折射率的值。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在一個(gè)遮光箱體內(nèi)設(shè)置一單色儀及三只頻譜范圍不同的光源，單色儀及光源分別通過接口與單色儀控制器相連，通過單色儀控制器上的數(shù)字鍵盤及單色光波長顯示屏可以設(shè)定單色儀輸出單色光的波長，按下確認(rèn)鍵，則單色儀輸出設(shè)定波長的單色光，這一部分結(jié)構(gòu)與分光光度計(jì)很類似，現(xiàn)有技術(shù)也很成熟，不再贅述。利用單色光作為阿貝折射儀的光源即可直接測量某一透明介質(zhì)對(duì)一定范圍任意波長單色光的折射率。氚氣自發(fā)光管置于折射率刻度板后面，作為折射率刻度板的照明光源。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過單色儀控制器設(shè)定所需單色光的波長，利用單色儀輸出的單色光作為阿貝折射儀的光源，即可測量某一透明介質(zhì)對(duì)該波長單色光的折射率，并且可以很方便地從氚氣自發(fā)光管作為照明光源的折射率刻度板上讀取折射率的值。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，該裝置采用單色儀來獲得單色光源，該光源單色性能好，波長連續(xù)可調(diào)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以測量多組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不易雷同。采用氚氣自發(fā)光管照亮折射率刻度板，不受環(huán)境光線影響，不需外供能源，工作壽命長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0012]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0013]圖3是本發(fā)明的目鏡視場示意圖。
[0014]圖中1.遮光箱體，2.單色儀，3.光源一，4.光源二，5.光源三，6.遮光板，7.進(jìn)光棱鏡，8.目鏡,9.折射棱鏡，10.折射率刻度板，11.氣氣自發(fā)光管，12.單色光波長顯不屏，13.單色儀開關(guān)按鍵，14.單色儀控制器，15.復(fù)位按鍵，16.數(shù)字鍵盤，17.確認(rèn)鍵，18.折射率刻度調(diào)節(jié)手輪，19.阿米西棱鏡調(diào)節(jié)手輪，20.明暗分界線，21.十字叉絲。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖中，在一個(gè)遮光箱體I內(nèi)設(shè)置一單色儀2及三只頻譜范圍不同的光源，分別為光源一 3、光源二 4及光源三5，單色儀2及光源分別通過接口與單色儀控制器14相連，通過單色儀控制器14上的數(shù)字鍵盤16及單色光波長顯示屏12可以設(shè)定單色儀輸出單色光的波長，通過單色儀控制器14上的復(fù)位按鍵15，可以重新輸入單色光波長，按下確認(rèn)鍵17，則單色儀輸出設(shè)定波長的單色光。利用單色光作為阿貝折射儀的光源即可直接測量某一透明介質(zhì)對(duì)一定范圍任意波長單色光的折射率。氣氣自發(fā)光管11置于折射率刻度板10后面，作為折射率刻度板10的照明光源。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過單色儀控制器14設(shè)定所需單色光的波長，利用單色儀2輸出的單色光作為阿貝折射儀的光源，即可測量某一透明介質(zhì)對(duì)該波長單色光的折射率，并且可以很方便地通過目鏡8從氚氣自發(fā)光管11照明的折射率刻度板10上讀取折射率的值。
[0016]具體實(shí)驗(yàn)操作步驟為:
[0017](一)準(zhǔn)備工作
[0018](I)在開始測定前，必須先用標(biāo)準(zhǔn)液體或標(biāo)準(zhǔn)試樣校對(duì)讀數(shù)。通常最簡便的方法是用蒸餾水，從從相關(guān)資料中查出實(shí)驗(yàn)時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)折射率值，根據(jù)測定液體折射率的方法，在折射棱鏡9的拋光面加1-2滴蒸餾水，當(dāng)讀數(shù)視場指示標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，觀察目鏡8視場內(nèi)明暗分界線20是否在十字叉絲21中心，若有偏差則用螺絲刀微量旋轉(zhuǎn)校正螺釘，使明暗分界線20移至十字叉絲21中心。通過反復(fù)觀察與校正，使示值的起始誤差降至最小(包括操作者的瞄準(zhǔn)誤差)。如用標(biāo)準(zhǔn)試樣(上面標(biāo)有折射率的標(biāo)準(zhǔn)值)，則根據(jù)測定固體折射率的方法，在折射棱鏡9的拋光面加1-2滴溴代萘，再貼上標(biāo)準(zhǔn)試樣的拋光面，其余步驟同上。校正完畢后，在以后的測定過程中不允許隨意再動(dòng)此部位。在日常的測量工作中一般不需校正儀器，如對(duì)所測的折射率示值有懷疑時(shí)，可按上述方法進(jìn)行檢驗(yàn)是否有起始誤差，如有誤差應(yīng)進(jìn)行校正。
[0019](2)每次測定工作之前或者校對(duì)讀數(shù)時(shí)必須將進(jìn)光棱鏡7的磨砂面，折射棱鏡9的拋光面及標(biāo)準(zhǔn)試樣的拋光面，用脫脂棉沾一些無水酒精與乙醚(I: I)的混合液輕輕擦拭干凈，以免殘留有其他物質(zhì)，影響成像清晰度和測量結(jié)果。
[0020]( 二)測定工作
[0021]測定透明、半透明液體的折射率
[0022](I)打開棱鏡組，用脫脂棉沾一些無水酒精與乙醚(I: I)的混合液將進(jìn)光棱鏡7的磨砂面及折射棱鏡9的拋光面輕輕擦拭干凈，干燥后使用，以免殘留有其他物質(zhì)，影響成像清晰度和測量結(jié)果。
[0023](2)用滴管將少許待測液滴在折射棱鏡9的拋光面上，并將進(jìn)光棱鏡7合上，使待測液在進(jìn)光棱鏡7的磨砂面及折射棱鏡9的拋光面中間形成一層均勻無氣泡的液膜。
[0024](3)打開遮光板6，通過單色儀控制器14設(shè)定單色儀2輸出所需單色光的波長，利用單色光作為阿貝折射儀的光源。調(diào)節(jié)目鏡8，使十字叉絲21及氚氣自發(fā)光管11照亮的折射率刻度板10成像清晰。
[0025](4)旋轉(zhuǎn)折射率刻度調(diào)節(jié)手輪18，在目鏡8的視場中找到明暗分界線20，觀察明暗分界線的移動(dòng)，使之大致對(duì)準(zhǔn)十字叉絲21的交點(diǎn)。然后再次微調(diào)折射率刻度調(diào)節(jié)手輪18，使明暗分界線20正對(duì)十字叉絲21中心。此時(shí)，從目鏡視場中折射率刻度板10上即可讀出該液體對(duì)設(shè)定波長單色光的折射率。
[0026](5)通過單色儀控制器14依次改變單色儀2輸出單色光的波長，即可測出該液體對(duì)不同波長單色光的折射率，從而還可以做出該液體的色散曲線。
[0027]以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了闡述，但本發(fā)明所介紹的實(shí)施例沒有限制的意圖，在不背離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，本發(fā)明可有多種變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于阿貝折射儀的光源及刻度照明實(shí)驗(yàn)裝置，具體是在一個(gè)遮光箱體內(nèi)設(shè)置一單色儀及三只頻譜范圍不同的光源，單色儀及光源分別通過接口與單色儀控制器相連，其特征是:通過單色儀控制器上的數(shù)字鍵盤及單色光波長顯示屏可以設(shè)定單色儀輸出單色光的波長，按下確認(rèn)鍵，則單色儀輸出設(shè)定波長的單色光，利用該單色光作為阿貝折射儀的光源即可直接測量某一透明介質(zhì)對(duì)一定范圍任意波長單色光的折射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于阿貝折射儀的光源及刻度照明實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:氚氣自發(fā)光管置于折射率刻度板后面，作為折射率刻度板的照明光源。
【文檔編號(hào)】G01N21/43GK103868888SQ201410103193
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】田凱, 王照平, 陳萬里, 蔡曉艷, 賈潔 申請(qǐng)人:黃河科技學(xué)院